این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۹، صفحات ۱۳۱-۱۴۰
عنوان فارسی بهینه‌سازی ساختار هندسی مواد ابررسانا با ضخامت‌ متغیر درون پره با هدف بیشینه‌سازی عملکرد گرمایی
چکیده فارسی مقاله در مطالعه‌ی حاضر افزایش انتقال حرارت از پره با قراردادن موادی با ضریب هدایت گرمایی بسیار بالا (ابررسانا) در داخل یک پره مستقیم، مورد توجه قرار می-گیرد. با توجه به ملاحظات اقتصادی، تنها بخشی از ساختار پره را می‌توان به این مواد اختصاص داد. بنابراین، یک ساختار هندسی مناسب و تا جای ممکن بهینه‌شده برای این مواد ارائه می‌گردد. هدف از بهینه‌سازی، بیشینه‌سازی انتقال گرما از پره، با تغییر هندسه ساختار مواد ابررسانا تحت قیدهایی نظیر ثابت بودن نسبت حجمی مواد ابررسانا می‌باشد. ساختار هندسی مواد ابررسانا با توزیع شاخه‌هایی با ضخامت‌های متغیر و توزیع خطی ارائه می‌گردد. تأثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی مختلف، مانند عدد بایوت، نسبت ضخامت پره به طول آن، نسبت حجمی مواد ابررسانا به پره و نسبت ضریب هدایت گرمایی ابررسانا به پره بر نتایج بهینه‌سازی گزارش می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که برای شاخه‌های ابررسانا، یک هندسه بهینه وجود دارد، به گونه‌ای که برای آن هندسه بهینه، انتقال گرما از پره به بیش‌ترین مقدار ممکن افزایش می‌یابد. این افزایش انتقال گرما با افزایش درجه آزادی‌های ساختار هندسی مواد ابرسانا بیش‌تر می‌شود. مقدار افزایش انتقال گرما و همچنین ساختار بهینه مواد ابررسانا، وابسته به پارامترهایی نظیر عدد بایوت، نسبت ضخامت پره به طول آن، نسبت حجمی موادابررسانا به پره و نسبت ضریب هدایت گرمایی ابررسانا به پره می-باشد. به طوری‌که با افزایش عدد بایوت، نسبت حجمی مواد ابررسانا به پره، کاهش نسبت ضخامت پره به طول آن و افزایش نسبت ضریب هدایت گرمایی ابررسانا به پره، کارایی مواد ابررسانا در ازدیاد انتقال گرما بیش‌تر و مشهودتر می‌گردد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Geometric optimization of highly conductive inserts with variable thickness embedded in a fin
چکیده انگلیسی مقاله In the present study, it is proposed to reduce the thermal resistance of a straight fin by embedding highly conductive routes with variant thickness into a fin. Due to economic constraints, only a limited fraction of fin's volume can be devoted to these materials. Therefore, in this research, an optimal geometric structure for the inserts is presented. The purpose of optimization is to maximize the heat transfer from the fin by increasing the degrees of the freedom-to-morph under the constraint of the fixed volume fraction of the inserts. The geometric structure of conductive materials is presented by distributing the inserts with variable thicknesses or a linear distribution. The effects of several parameters such as the aspect ratio of the fin, Biot number, the volume fraction of highly conductive materials and the thermal conductivity ratio on the optimization results are presented in details. It is shown that the increment in the number of insert branches with different thinness results in higher heat transfer. It is also indicated that the linear distribution performs the best.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمدرضا حاج محمدی |
دانشگاه صنعتی امیرکبیر

محمد احمدیان علمی |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

سید سلمان نورآذر |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_3324_288edc229561f4e1c8350cebc4fe1837.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2235960.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات